304不锈钢TIG焊与激光焊工艺对比研究

采用TIG焊与激光焊分别进行304不锈钢平板对接试验,通过万能试验机、显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光衍射(XRD)等对比分析2种焊接工艺条件下焊接接头理化性能。结果表明:2种焊接工艺下304不锈钢焊接接头成形良好且无明显缺陷;激光焊焊缝面积、正反面熔宽更小; 2种焊接工艺的焊缝组织均为奥氏体和δ铁素体树枝晶组成,但激光焊树枝晶数量更多、尺寸更加细小;激光焊和TIG焊拉伸试样断裂位置均在焊缝区,但激光焊抗拉强度和伸长率更大,断口韧窝更细小均匀且更深,激光焊焊缝相较于TIG焊的塑韧性更好;激光焊接头的焊缝区显微硬度整体高于TIG焊接头焊缝区的显微硬度,由于晶界强化作用,2种焊接工艺的焊接接头显微硬度的最大值均出现在熔合区附近。     

Super-Ni叠层复合材料与18-8钢TIG焊接头区的显微组织

采用填丝钨极氩弧焊(TIG)方法对复层厚度仅为0.3mm的Super-Ni叠层复合材料与18-8不锈钢进行焊接试验。焊后对焊缝的微观组织及显微硬度、熔合区附近元素分布等进行分析。结果表明:叠层复合材料与焊缝形成可靠的熔合,Super-Ni复层侧熔合区附近的显微硬度升高(HM190);18-8不锈钢侧焊缝的显微硬度低于不锈钢母材的,不锈钢热影响区的显微硬度最高(290HM);不锈钢一侧热影响区形成δ铁素体和碳化物析出;母材与焊缝间形成Fe与Ni元素的明显过渡,叠层复合材料侧元素过渡区域的宽度为80～85μm,18-8不锈钢侧元素过渡区域的宽度约为20μm;焊接中应使钨极氩弧偏向18-8不锈钢一侧,以避免Ni复层的过度烧损。     

哈氏合金薄板激光填丝焊与TIG填丝焊焊缝微观组织及显微硬度分析

针对屏蔽电机核主泵屏蔽套高质量焊接要求,对厚度0.7 mm的Hastelloy C-276薄板分别进行了激光填丝焊和TIG填丝焊试验,对比了2组焊缝在成形形貌、显微组织、显微硬度等方面的异同。结果表明:激光焊焊缝较TIG焊焊缝均匀稳定、熔宽小,两者焊缝成形均无咬边、裂纹、气孔等缺陷;激光焊和TIG焊焊缝组织均以枝晶为主,由焊缝熔合线到焊缝中心依次为平面晶、柱状枝晶及等轴枝晶,但激光焊焊缝显微组织尺寸仅为TIG焊焊缝组织的50%左右;激光焊焊缝纵向显微硬度约HV282,横向显微硬度约HV290;而TIG焊焊缝纵向显微硬度约HV267,横向显微硬度约HV292。     

活性剂对OCr19Ni9不锈钢A-TIG焊熔深和微观组织的影响

研究0Cr19Ni9不锈钢A-TIG焊中不同配比活性剂组分(x%SiO_2、y%TiO_2)对焊缝熔深及其微观组织的影响。结果表明,与无活性剂的焊缝相比,施加合适配比活性剂的焊缝熔深增加较为明显(超过2 mm)。与单一成分活性剂相比,二元活性剂SiO_2与TiO_2之间存在一定协同效应,使焊缝熔深增加更为明显。使用活性剂焊接的焊缝中铁素体相有所增加,并且铁素体变得更加细小弥散。同时,焊缝奥氏体晶粒明显得到细化,但熔合区晶粒有增大趋势。     

微观组织对2A12铝合金熔焊接头力学性能的影响

采用TIG焊对2A12铝合金薄板进行焊接,并对接头的组织及力学性能相关性进行分析.金相观察发现焊缝及熔合区内晶粒粗大且不均匀,焊缝从边缘的柱状晶向中心的等轴晶过渡,熔合线附近出现粗细晶混杂分布.采用显微硬度及拉伸试验研究了焊接接头力学性能不均匀性.结果表明,硬度最小值处于焊缝的熔合区,拉伸试样亦断裂在该区,与组织分布相...     

活性剂对3003铝合金直流A-TIG焊的影响

对3003铝合金进行直流A-T1G焊接试验,选用卤化物NaC1、CaF2和氧化物SiO2、MnO2、TiO2作为活性剂,分别研究了单一组元和多组元表面活性剂对焊接熔深、焊缝成形以及接头组织的影响.结果表明:在进行铝合金直流TIG焊时,在焊缝表面涂敷一定成分活性剂能够增加焊缝熔深,改善焊缝质量,提高焊接生产率.总体来看,除NaC1增加熔深有限外,其余活性剂普遍增加熔深1倍以上.多组元配方活性剂增加熔深效果好于单组元活性剂,其中PS5活性剂熔深增加3倍以上,且焊缝成形良好,未见裂纹、气孔、夹渣等缺陷.分别对TIG焊和A-TIG焊接头组织进行观察,A-TIG焊较TIG焊的焊缝组织明显细小,而活性剂对焊接热影响区的平均晶粒度影响不大.     

活性剂对不锈钢TIG焊影响的研究

以TiO2、Cr2O3、B2O3、SiO2、CaF2为实验用活性剂,研究了它们对不锈钢1Cr18Ni9Ti的TIG焊的影响.结果表明,这些活性剂都能不同程度地增加焊缝熔深,其中SiO2、Cr2O3、B2O3可使熔深显著增加,而CaF2增加熔深的效果并不明显.活性剂能使电弧电压有不同程度的增加,其中SiO2、Cr2O3使电弧电压增幅最大.活性剂使焊缝熔深增加是源于焊缝有效热输入的增加,但是焊缝横截面显微组织仍主要为柱状晶和树枝晶.     

TIG焊和PAW焊中活性剂对焊缝熔深的影响

针对常规TIG焊生产效率低、熔深小等问题，研究了TIG焊和PAW焊中应用活性剂对焊缝熔深的影响。结果表明，应用活性剂后，在同样的参数下，同传统TIG相比，活性剂能够大幅度提高不锈钢、铝合金和钛合金的焊缝熔深。对于PAW焊，熔深也有增加，但是增加的幅度不如TIG效果明显，但对焊缝成形有很好的改善。同时，活性剂对铝合金焊接背面能够起到保护作用。对于钛合金，活性剂除了增加焊缝的熔深外，还能够大幅度地消减焊缝产生的气孔。     

超声电弧对304不锈钢TIG水下焊接组织及力学性能的影响

为了改善304不锈钢水下TIG焊焊接质量,借助超声激励装置在TIG电弧中激发产生超声信号,并对比分析了超声激励对焊接成形、微观组织及力学性能的影响机制。研究结果表明,超声激励能够有效细化焊缝粗大的柱状晶组织,并提升焊缝区硬度和压缩承载力。相较于无超声激励TIG水下焊接,超声激励的引入使得焊缝熔宽增加,但熔深略微减小;焊缝中心等轴晶区面积显著增加,且焊缝内柱状枝晶组织被细化,使得焊缝显微硬度和压缩承载力显著提升,因而超声电弧可有效改善304不锈钢TIG水下焊接质量。     

锌基合金TIG焊焊接接头的显微组织特征

采用TIG焊对锌基合金进行焊接,通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、维氏硬度计等研究了焊接接头的显微组织和硬度分布。结果表明:锌基合金TIG焊接头平滑完整,焊缝和热影响区界面清晰,焊缝组织主要由细小的等轴晶和长条状的柱状晶组成,未出现过热粗晶组织;熔合区组织为α1相和锌基固溶体,体积发生不均匀膨胀导致熔合区产生内应力,一定程度上降低了熔合区的强度和塑性;热影响区晶粒得到了细化,一定程度上提高了塑性;焊接接头的硬度分布从高到低的顺序为焊缝、热影响区、母材、熔合区。     

焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响（英文）

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

焊接电流对涂覆TiO_2活性剂AZ31镁合金TIG焊的影响(英文)

研究焊接电流对涂覆TiO2活性剂AZ31镁合金板材活性钨极氩弧焊(A-TIG)焊接接头的宏观形貌、微观结构和力学性能的影响。实验结果表明,随着焊接电流的增加,焊缝的熔深和熔宽比增加,涂覆TiO2的焊缝表面形貌逐渐恶化;焊缝中α-Mg晶粒尺寸增加,颗粒状β-Mg17Al12数量增多。与普通的TIG焊相比,A-TIG焊缝熔深明显增加并且晶粒尺寸粗化。当焊接电流小于130 A时,涂覆TiO2焊接接头的极限抗拉强度值随着焊接电流的增加而增加,当焊接电流超过130 A时其抗拉强度值开始下降;焊缝热影响区和熔合区的平均显微硬度随着焊接电流的增加逐渐降低。     

活性剂对不锈钢A-TIG焊接组织及性能的影响

以C1，C2和C3作为奥氏体不锈钢A-TIG焊的活性剂，分析了不同活性剂对A-TIG焊微观组织和力学性能的影响。结果表明，在相同焊接参数下，3种活性剂均能增加焊缝熔深。其中涂敷活性剂C3时，所得焊缝的熔深增加最大，为不涂活性剂的3.11倍。与常规TIG焊相比，3种活性剂均有助于焊缝和熔合线附近晶粒的细化，提高了接头的抗拉强度和硬度。经扫描电镜能谱分析(EDS)发现活性剂中合金元素的加入改变了接头的元素含量，接头出现了Al，B元素。对于涂敷C2，C3活性剂的接头，焊缝和熔合线附近的晶粒细化是由于晶界强化及活性剂元素进入了焊缝，在液相结晶过程中形成化合物或中间相，阻碍位错的移动，增加形核率共同作用的结果。对于涂敷C1活性剂的接头，通过冶金反应，SiO2会略微增加焊缝中的Si含量，促进 FA 凝固模式的发展，促进δ相的生成。     

奥氏体304不锈钢A-TIG焊活性剂研制

A-TIG焊是一种采用活性剂来增加焊缝熔深的高效TIG焊接技术。与常规TIG焊相比,A-TIG焊具有焊接效率高、焊缝质量好及成本低等优点。本文先对各氧化物单一组元活性剂对焊缝熔深的影响进行研究,然后采用正交试验设计的方法,以获得符合熔深要求的配方,最后进一步优化活性剂配方,以满足焊缝其他性能要求,如表面成形、显微组织、铁素体含量及硬度。试验结果表明,进行A-TIG焊试验可以一次性焊透8 mm厚的304不锈钢板,同时获得外观良好的焊缝,并能满足其他性能要求。     

5083铝合金TIP TIG焊工艺试验及组织性能研究

文中采用TIG和TIP TIG 2种铝合金焊接方法进行5084铝合金的焊接试验对比,通过对其焊接接头进行显微金相、力学性能、焊接残余应力及焊接接头微区性能分析,研究了2种焊接方法对5083铝合金焊接接头综合性能的影响。5083铝合金TIP TIG焊的焊缝抗拉强度略低于母材的,但均高于母材标准最低抗拉强度值;能够有效消除焊缝内的气孔,焊缝中析出相较少,有少量的零散偏析成分,焊接接头热影响区有析出相分散;焊接接头热影响区显微硬度稍高于焊缝及熔合线附近区域的,熔合线附近显微硬度较低。     

AZ31镁合金活性TIG焊接头分析

针对AZ31镁合金材料,研究了在A—TIG焊中单一成分的活性剂对焊缝成形的影响。试验结果表明,与无活性剂的焊缝相比,活性剂TiO2、SiO2、Cr2O3、CdCl2和CaCl2能够有效地增加镁合金焊缝的熔深和深宽比。镁合金涂敷活性剂CdCl2后焊缝接头的微观组织与未涂敷时焊缝接头的微观组织没有明显区别,只是前者热影响区稍宽。未涂敷活性剂和涂敷CdCl2的试样硬度值分布相差不大。在AZ31镁合金的焊接中,活性剂CdCl2的作用效果最好。     

活性化TIG焊中活性剂和焊接参数对焊缝深宽比的影响

研究了在TIG焊中单一成分的活性剂 (SiO2 、CaF2 、TiO2 、Cr2 O3 、NaF)对不锈钢焊缝深宽比 (D/W )的影响 ,并针对SiO2 活性剂 ,分别研究了活性剂的涂敷量和焊接规范参数 (焊接电流、焊接速度和弧长 )对A -TIG焊焊缝深宽比的影响。试验结果表明 ,焊道深宽比随活性剂涂敷量的增加而增大 ,在所选择的五种活性剂中 ,以SiO2 的影响最为显著。涂敷活性剂SiO2 的试件 ,随着焊接电流、焊接速度和弧长的增加 ,焊缝的深宽比与无活性剂时相比有明显的增加。在TIG焊中应用某种活性剂 ,使用原有的设备就能够大幅度提高焊缝的深宽比 ,从而降低生产周期和制造成本 ,具有很好的应用前景。     

0Cr18Ni9不锈钢脉冲Nd:YAG固体激光焊和TIG焊焊缝耐腐蚀性能对比研究

利用硫酸-硫酸铜溶液对0.6mm厚304不锈钢Nd:YAG固体脉冲激光焊焊接接头耐腐蚀性能进行了试验研究,并与其TIG焊焊接接头及母材的耐腐蚀性能做了对比分析.结果表明,通过腐蚀前后显微组织发现母材没有晶间腐蚀现象,脉冲激光焊焊缝有轻微腐蚀,而TIG焊焊缝在晶界出现了较为明显的晶间腐蚀沟,腐蚀沟沿晶界有网状分布特征.通过腐蚀前后的显微硬度比较发现,脉冲激光焊焊缝最大硬度大于TIG焊焊缝,大于母材,TIG焊焊缝有部分低于母材的硬度区.提出了提高304不锈钢激光焊焊缝耐晶间腐蚀性能的方法和措施.     

4003铁素体不锈钢A-TIG焊接性能研究

采用单一活性剂及多组元活性剂,对4003超纯铁素体不锈钢进行A-TIG焊接。研究了单一活性剂对焊缝形貌的影响;在此基础上进行多组元活性剂配比,并探究了多组元活性剂焊接时焊接电流和焊接速度对焊缝形貌的影响;对比分析了TIG与A-TIG焊接接头的显微组织、力学性能以及腐蚀性能。结果表明,在一定焊接电流和焊接速度下,采用单一氧化物活性剂焊接的焊缝深宽比优于采用单一氟化物;作用效果最好的单一活性剂和多组元活性剂ATIG焊焊缝的深宽比分别较传统TIG焊提高了2倍和3倍。采用自行研制的多组元活性剂焊接5 mm厚4003铁素体不锈钢,比传统TIG焊接热输入减小了1/2,焊接接头显微组织细化,力学性能和腐蚀性能均有所提高。     

TIG焊活性剂对焊缝成形的影响

活性化焊接（A－TIG焊）在90年代末期受到国外的高度重视，同传统的TIG焊（钨极惰性气体保护电弧焊）相比，在相同的规范下活性化焊接能够大幅度地提高生产率、降低生产成本。中针对不锈钢和钛合金材料，研究了在A－TIG焊中单一成分的活性剂和涂敷量对焊缝成形的影响。试验结果表明，与无活性剂的焊缝相比，活性剂CaF2,SiO2,NaF,Cr2O3和TiO3都能够有效地增加不锈钢和钛合金焊缝的 熔深，随着涂敷量的增加，焊缝熔深也相应的增加，熔宽减小。但涂敷有CaF2活性剂的不锈钢焊缝成形不好，涂敷有Cr2O3的钛合金焊缝正面熔宽没有明显的变化。在不锈钢焊接中，活性剂SiO2的作用效果最好；而钛合金的焊接中CaF2的作用效果最好。电弧收缩和熔池表面张力的变化是活性剂增加熔深的主要原因。